JPH0659172A - 対物レンズ、および対物レンズの傾き調整方法、および対物レンズ製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 対物レンズの光軸の傾き調整を容易にする。 【構成】 対物レンズ３の光軸に対し垂直な平面８を設
け、この平面８に光学研磨を施すか、または、反射平面
を有する金属リングを取り付けることにより反射効率を
上げ、この反射平面に対してオートコリメータ18から光
線を照射し、その反射光を検出することにより光軸の傾
き調整を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光磁気ディスク装置や
オーディオ，ビジュアル機器等の光学的情報記録再生装
置に使用される光ピックアップに適用される対物レン
ズ、および対物レンズの傾き調整方法、および対物レン
ズ製造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光学的情報記録再生装置は、搭載された
光ピックアップが情報記録媒体面上に約１μmの光スポ
ットを照射することで記録再生を行う。光ピックアップ
のスポット特性を維持するためには、対物レンズの光軸
が情報記録媒体面に対し垂直に位置する必要がある。こ
の光軸が傾くと、情報記録媒体面からの反射光にも角度
が生じるために、記録再生性能が著しく悪化する。

【０００３】従来の対物レンズの光軸の傾き調整方法の
一つに顕微鏡を使用し、スポット形状を観測する方法が
ある。図12，図13は、スポット形状を示す説明図であ
り、１はスポット像、２は一次リングをそれぞれ示す。
対物レンズの光軸が情報記録媒体面に対して垂直に位置
する場合、図12に示すように、円形のスポット像１とそ
の周りの一次リング２とが観測される。しかし、光軸が
傾いている場合は、図13に示すように、スポット像１は
コマ収差により彗星のような形状になり、また、一次リ
ング２は偏った形状もしくは三日月型になる。そこで上
記調整方法は、顕微鏡でスポット形状を観測し、一次リ
ング２の偏りから光軸の傾きを判断して、傾き調整を行
うものである。

【０００４】更に、この種の技術としては、実公昭62−
45296号公報に、情報記録媒体の記録面に対して光軸の
傾きを調整する技術が記載されている。

【０００５】また、実開平１−71314号公報には、対物
レンズの光軸に対して垂直な平面部を設け、この平面部
をケーシングに接着するときの基準面として使用するこ
とにより、傾き調整を排除しようとする技術が記載され
ている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た顕微鏡による傾き調整は、スポット径が約１μmで焦
点深度も数μm程度しかないため、比較的難しい作業で
ある。更に、測定対象が光ピックアップに組み込まれて
いる対物レンズであるために、一層難しい作業となる。

【０００７】また、上述した実公昭62−45296号公報記
載の技術では、傾きを調整する機構は提案されている
が、この傾きを検出する手段については提案されていな
い。また、実開平１−71314号公報記載の技術では、公
知のように、対物レンズは記録媒体の記録位置に対して
フォーカシングやトラッキングを行うアクチュエータ可
動部に取付けられるため、光ピックアップの基準位置か
らの対物レンズ接着基準までの部品点数が多く、各部品
精度のバラツキによる傾きが大きくなり、実際には光軸
の傾きの排除は難しい。

【０００８】本発明は、このような問題を解決し、対物
レンズの光軸の傾き調整を容易にした対物レンズおよび
対物レンズ傾き調整方法および対物レンズの製造装置を
提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、次に記載する対物レンズ、および対物レ
ンズの傾き調整方法、および対物レンズの製造装置を採
用する。

【００１０】まず、対物レンズは、その外周部に、光軸
に対して垂直に対物レンズ傾き検知用の反射平面を設け
た構成とし、また上記反射平面は、対物レンズの一部を
光学研磨して反射平面とするか、もしくは、対物レンズ
の外周部に、反射部材を取付けて反射平面とするものと
する。

【００１１】次に、対物レンズの傾き調整方法は、上記
した対物レンズにおける反射平面に対して光を照射し、
前記反射平面からの反射光を検出して前記対物レンズの
光軸に対する傾き量を測定し、その測定結果に基づいて
対物レンズの傾き調整をするものである。

【００１２】更に、対物レンズの製造装置は、対物レン
ズの光軸を検出する手段と、検出した光軸に対し垂直に
なるように、前記対物レンズの外周部に反射部材を取り
付ける手段とを備えたもの、もしくは前記対物レンズの
外周部に反射平面を形成する研磨手段とを備えたものと
する。

【００１３】

【作用】上記対物レンズ、および対物レンズの傾き調整
方法によれば、従来の顕微鏡による傾き調整を用いるこ
となく、光学的に反射平面の傾きを検知することで対物
レンズの傾き調整が行えるので、傾き調整が容易にでき
る。また、対物レンズの反射平面を光学研磨したり、反
射部材を取り付けることで形成したりすることにより光
の反射効率が良くなる。

【００１４】更に、上記対物レンズ製造装置を使用する
ことで、対物レンズの光軸に対して、垂直精度の良い対
物レンズの光軸の傾き検知用の反射平面を形成できる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する図面
を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明の対物レ
ンズの第１実施例に係る構成を示す説明図であり、３は
対物レンズ、４は鏡筒、５は情報記録媒体、６は貫通孔
を示し、情報記録媒体５に対向する側の対物レンズ３の
表面の外周部には、光軸７に対して垂直な平面８が形成
されている。対物レンズ３は鏡筒４上部の開口部に取り
付けられて、この鏡筒４の底面には、対物レンズ３の光
軸７を中心として貫通孔６が形成されている。この貫通
孔６を図示しないレーザ光源からのレーザ光が通過す
る。

【００１６】図２は、上記対物レンズを支持部材で支持
した光ピックアップを示す斜視図であり、９は支持部
材、10は公知の電磁装置よりなるアクチュエータ、11は
調整ネジ、12はスプリング、13は筐体、14は調整支点を
それぞれ示す。

【００１７】鏡筒４によって支持された対物レンズ３
は、枠状の支持部材９内部に、トラッキングやフォーカ
シングを行うアクチュエータ10を介して支持される。支
持部材９は、隣り合う２つの角部９a，９bと、この２つ
の角部９a，９bに対向する一辺の中央部９cとの３点で
筐体13に取り付けられる。この中で、２点である２つの
角部９a，９bは、それぞれスプリング12を介して光軸の
傾き調整を兼ねた調整ネジ11によって筐体13に取り付け
られる。また他の１点である中央部９cは、傾き調整の
調整支点14として筐体13に取り付けられる。更に筐体13
の内部に対物レンズ３ヘレーザ光を導く光学手段(図示
せず)を備えることにより光ピックアップ15が構成され
る。

【００１８】次に、図３〜図５を参照しながら対物レン
ズの光軸の傾き調整方法について説明する。図３は、上
記対物レンズを備えた光ピックアップ、および、その光
ピックアップを対物レンズの光軸の傾き調整装置(以
下、単に調整装置と称する)に搭載した状態を示す説明
図であり、16は調整装置、17は基準ステージ、18はオー
トコリメータ、19は基準面、20は光源、21はファインダ
を示す。

【００１９】まず、基準ステージ17上に光ピックアップ
15の筐体13の底面を下にして、光ピックアップ15を載せ
る。ここで、筐体13の底面は、光ピックアップ15の基準
面19となり、この基準面19を基準として対物レンズ３の
傾きが調整される。

【００２０】次に、対物レンズ３の平面８に対し光源20
より光を照射する。そして、平面８からの反射光をファ
インダ21より観察する。

【００２１】図４は前記ファインダ21の視野を示す説明
図であり、22は視野の中央に設けた十文字の目盛、23は
オートコリメータ18が備えている十字線の平面８による
反射像を示す。この反射像23を傾き調整ネジ11の操作に
より、中央の目盛22と一致させることで対物レンズ３の
光軸７の傾きが調整される。

【００２２】ところで、オートコリメータ18を使用する
場合、平面８の反射面精度が低いときは、図５に示すよ
うに、オートコリメータ18が有する十字線の反射像23が
ボケて太くなるために調整精度が悪くなる。そこで平面
８に対し光学研磨仕上げを行い反射面精度を高くするこ
とで、より高い精度での調整が行える。

【００２３】図６は対物レンズの第２実施例に係る構成
を示す断面図であり、24は金属リングを示す。前記第１
実施例に係る対物レンズでは、対物レンズ３自体の外周
部に形成した平面８を反射平面としている。それに対
し、第２実施例に係る対物レンズ３では、図６に示すよ
うに表面が光学研磨されているアルミ材の金属リング24
を平面８に接着して、その研磨面を反射平面としたもの
である。この金属リング24の反射平面は、対物レンズ３
の光軸７に対して垂直に位置する。

【００２４】図７は対物レンズの第３実施例の断面図で
あり、25は反射平面を示す。第３実施例に係る対物レン
ズでは対物レンズ３の光軸に対して垂直な反射平面25
を、対物レンズ３を支持する鏡筒４に設けている。ま
た、この反射平面25においては、上述した第１，第２実
施例の反射平面のように光学研磨を施したり、反射平面
25を有する金属材を接着することにより形成してもよい
し、または反射材のコーティングによるものでも良い。

【００２５】次に、上記した対物レンズの第１，第２，
第３実施例における作用効果を説明する。まず、上記３
つの実施例の対物レンズ３は、共に、対物レンズ３の光
軸に対して垂直な反射平面を備えていることにより、オ
ートコリメータ18による対物レンズ３の光軸を傾き調整
作業が可能となる。従って、従来の顕微鏡による傾き調
整作業に比べて、傾き調整作業が容易になる。

【００２６】また、第１実施例では、平面８を光学研磨
することにより、光の反射効率が向上する。よって、オ
ートコリメータ18のファインダ21の視野が明るくなり、
傾き調整作業が行い易くなる。

【００２７】更に、第２実施例では、反射平面としてア
ルミ材からなる金属リング24を使用することにより、例
えば増反射コートがされていないガラス材の反射率が約
４％であるのに対し、約90％の反射率が得られる。よっ
て、オートコリメータ18による測定に必要な光量を容易
に得ることができる。また、金属材の場合、ガラス材に
比べ加工性にすぐれ、リング状に形成することも容易で
ある。

【００２８】更にまた、第３実施例では、鏡筒４に反射
平面25を形成するため、図７のように、対物レンズ３が
組みレンズ(図７の場合２枚３群)であるときなど、支持
する鏡筒が必ず必要な場合には、有効な手段となる。

【００２９】以上、本発明に係る対物レンズおよびその
光軸の傾き調整方法について説明してきた。ところで、
上述した傾き調整方法を使用するには、対物レンズ３の
光軸７と平面８との垂直精度が問題となる。対物レンズ
３の光軸７と平面８との垂直精度は、成形レンズの場
合、金型の精度、および上下の金型の合わせ精度により
狂いが生じる。もし、光ピックアップで要求される光軸
の垂直精度が、金型の精度より高い場合は、上述した光
軸の傾き調整方法だけでは不十分である。

【００３０】そこで、このような問題を解決した、対物
レンズ３の製造方法について、図８〜図11を参照しなが
ら説明する。

【００３１】図８は本発明の対物レンズ製造装置の第１
実施例に係る構成を示す説明図であり、26は顕微鏡、27
は筐体、28はレーザ光源、29は筐体27内に一端が回動及
び上下動可能に取付け支持される対物レンズ傾き調整ス
テージ(以降、単に調整ステージと称する。)、30は調整
ステージ29の中央部に設けた凸部、31は調整ステージ29
を上下動させる傾き調整アクチュエータ、32は金属リン
グ取付部、33はモニタテレビをそれぞれ示す。

【００３２】筐体27内には、レーザ光源28が設置されて
いる。レーザ光源28が対向する筐体27の面には貫通孔27
aが形成されている。レーザ光源28からのレーザ光はこ
の貫通孔27aを通過する。また、前記対向面はレーザ光
源28の光軸に対して垂直な平面なっている。その対向面
には、金属リング24を保持する金属リング取付部32が設
けられている。筐体27内には、調整ステージ29を設け、
その調整ステージ29の中央部には凸部30が設けられてい
る。この凸部30は筒体であって、対物レンズ３を載せる
台として使用される。前記調整ステージ29には傾き調整
アクチュエータ31が設けられている。更にまた、レーザ
光源28の光軸上に顕微鏡26が具備されている。この顕微
鏡26の画像はモニタテレビ33によって表示される。

【００３３】次に、対物レンズの製造方法、すなわち、
前記した対物レンズ製造装置の第１実施例による、対物
レンズ３へ金属リング24を取付ける作業について説明す
る。まず、金属リング24を金属リング取付部32にセット
し、次いで対物レンズ３を調整ステージ29にセットす
る。この時、金属リング24の内径は、対物レンズ３の最
外径より若干大きく設定してある。従って、金属リング
24と対物レンズ３とを所定の位置にセットした時、対物
レンズ３が金属リング24の孔内に遊嵌するように位置付
けられる。

【００３４】次に、レーザ光源28によってレーザ光を対
物レンズ３に向けて出射する。このレーザ光を対物レン
ズ３が集光して形成した光スポットを顕微鏡26が検出
し、光スポットの形状をモニタテレビ33に映し出す。そ
して、スポット形状を観察しながら傾き調整アクチュエ
ータ31を操作し、図12に示すような円形の一次リング２
が形成するように傾き調整をする。調整が完了したなら
ば、金属リング24と対物レンズ３との間隙の部分に接着
剤34を充填し(図９)、両者を固定する。接着後に金属リ
ング24を取り付けた対物レンズ３を装置から取り出すこ
とで作業が終了する。

【００３５】このようにして製造された対物レンズ３に
おいては、対物レンズ３の光軸と金属リング24の反射面
との垂直精度が極めて高い。従って、上述したオートコ
リメータによる対物レンズ３の光軸７の傾き調整がより
高精度に行える。

【００３６】図10は、本発明の対物レンズ製造装置の第
２実施例に係る構成を示す要部断面図であり、35は研磨
部材、36は研磨面を示す。前述した対物レンズの製造装
置の第１実施例に係る製造装置は、対物レンズ３に金属
リング24を精度良く取付けるものであった。それに対
し、第２実施例の製造装置は、対物レンズ３の光軸７に
対して垂直な反射平面を、対物レンズ３の外周に形成す
るものである。

【００３７】まず、製造装置について説明する。この製
造装置は、前述した対物レンズ製造装置の第１実施例に
係る製造装置において、金属リング取付部32の代わり
に、図10で示すように対物レンズ３の外周を研磨するリ
ング状の研磨部材35を設けたものである。この研磨部材
35の研磨面36は、レーザ光源28の光軸に対し垂直であ
る。

【００３８】次に、作業について説明する。まず、前述
した対物レンズの製造装置の第１実施例と同様に、対物
レンズ３の取付け、顕微鏡26による光スポットの形状の
検出、傾き調整アクチュエータ31による傾き調整を行
う。調整が完了したならば、次に、図10に示すように、
対物レンズ３の外周に研磨部材35を押圧し、この研磨部
材35を回転させて研磨を行う。研磨が終了した後、対物
レンズ３を装置から外すことにより、対物レンズ３の製
造が完了する。

【００３９】図11は前記した第２の実施例に係る製造装
置で製造した対物レンズ３の断面図であり、対物レンズ
３の平面８が研磨され、光軸７に対し垂直になるように
補正されている。

【００４０】なお、上述した、対物レンズ製造装置の第
１，第２実施例においては、従来の技術で述べた顕微鏡
による対物レンズの光軸の検出方法を利用している。し
かし、光軸を検出する対象が光ピックアップに搭載され
た対物レンズとしてではなく、対物レンズ単品であるた
めに、対物レンズのほかさまざまな要素で構成している
光ピックアップとしての光軸の検出作業よりは容易であ
る。また、垂直精度を出すために必要な作業が少なく、
比較的単純であるために、自動化も可能である。

【００４１】

【発明の効果】以上、説明した本発明に係る対物レン
ズ、および対物レンズの傾き調整方法、および対物レン
ズ製造装置では、次に記載する効果を奏する。

【００４２】まず、本発明に係る対物レンズ、および対
物レンズの傾き調整方法においては、光軸に垂直な反射
平面設けることにより、例えば、情報記録媒体の記録面
に対して、光軸が垂直になるように調整するために、従
来の顕微鏡によるものではなく、光学的に反射平面の傾
きを検知する方法で調整が行えるので、傾き調整が容易
になる。また、反射平面に光学研磨を施したり、反射部
材を取り付けたりすることにより、反射率が向上し、前
記光学的に反射平面の傾きで検知する方法の調整が行い
易くなる。

【００４３】更に、対物レンズの光軸を検出する手段
と、この対物レンズに、検出した光軸に垂直な平面を形
成する手段とを有する対物レンズ製造装置の使用によ
り、対物レンズの光軸と反射平面との垂直精度の高い対
物レンズが製造できるために、前記光学的に反射平面の
傾きを検知する方法による傾き調整がより正確になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の対物レンズの第１実施例の断面図であ
る。

【図２】図１の対物レンズを支持部材に取り付けた状態
を示す斜視図である。

【図３】対物レンズの光軸の傾き調整装置を示す構成図
である。

【図４】調整装置のファインダ視野を示す説明図であ
る。

【図５】対物レンズの反射平面の反射面精度が悪い場合
における調整装置のファインダ視野を示す説明図であ
る。

【図６】本発明の対物レンズの第２実施例の断面図であ
る。

【図７】本発明の対物レンズの第３実施例の断面図であ
る。

【図８】本発明の対物レンズ製造装置第１実施例の要部
断面図である。

【図９】図８に示す対物レンズ製造装置で製造した対物
レンズを示す側断面図である。

【図１０】本発明の対物レンズ製造装置第２実施例の要
部断面図である。

【図１１】図10に示す対物レンズ製造装置で製造した対
物レンズを示す側断面図である。

【図１２】対物レンズの光軸が情報記録媒体面に対して
垂直な場合の光スポットの形状を示す説明図である。

【図１３】対物レンズの光軸に傾きがある場合の光スポ
ットの形状を示す説明図である。

【符号の説明】

３…対物レンズ、 ５…情報記録媒体、 ７…光軸、
８…平面、 16…調整装置、 18…オートコリメータ、
20…光源、 24…金属リング、 26…顕微鏡、28…レ
ーザ光源、 29…対物レンズ傾き調整ステージ、 31…
傾き調整アクチュエータ。

フロントページの続き (72)発明者 高橋 義孝 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 坂田 正樹 鳥取県鳥取市北村10−３ リコーマイクロ エレクトロニクス株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対物レンズの外周部に、対物レンズの光
   軸に対して垂直に対物レンズ傾き検知用の反射平面を設
   けたことを特徴とする対物レンズ。
2. 【請求項２】 対物レンズの一部を光学研磨して反射平
   面を形成したことを特徴とする請求項１記載の対物レン
   ズ。
3. 【請求項３】 対物レンズの外周部に、反射部材を取付
   けて反射平面としたことを特徴とする請求項１記載の対
   物レンズ。
4. 【請求項４】 請求項１記載の対物レンズにおける反射
   平面に対して光を照射し、前記反射平面からの反射光を
   検出して前記対物レンズの光軸に対する傾き量を測定
   し、その測定結果に基づいて対物レンズの傾き調整を行
   うことを特徴とする対物レンズの傾き調整方法。
5. 【請求項５】 対物レンズの光軸を検出する手段と、検
   出した光軸に対し垂直になるように、前記対物レンズの
   外周部に反射部材を取り付ける手段とを備えたことを特
   徴とする請求項３記載の対物レンズを製造する製造装
   置。
6. 【請求項６】 対物レンズの光軸を検出する手段と、検
   出した光軸に対し垂直になるように、前記対物レンズの
   外周部に反射平面を形成する研磨手段とを備えたことを
   特徴とする請求項２記載の対物レンズを製造する製造装
   置。